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話題の5Gとは?なぜ速い?4Gとの違いなどを徹底解説

話題の5Gとは?なぜ速い?4Gとの違いなどを徹底解説

話題の5G ってなんだ?

にゃんこ師匠にゃんこ師匠
ミツオカは、5G(ファイブジー)を知っておるか?
ミツオカミツオカ
速いやつ!
新しいやつ!
にゃんこ師匠にゃんこ師匠
た、端的で何より…
そうじゃ!5G とは、次世代型の移動通信システムのことじゃな!
では、4G との違いは知っ…
ミツオカミツオカ
知りませんッ!(ピシッ)
にゃんこ師匠にゃんこ師匠
5G並みの速さで否定できるようになっておる…!
ほいじゃ今日は、5G と 4G の違いと、5G の特徴を通信システムの歴史も含めながら話していくかの!

5Gはなぜ速い?4Gとの違いなどを徹底解説!

5G は、今やかなり多くの人が耳にしたことはある、話題のワードでもありますね!

ちなみに、 5G の「G」は、世代を表す「generation(ジェネレーション)」の頭文字。

つまり 5G とは、第5世代移動通信システムのこと、というわけです。

4Gとの違い

5G と 4G の大きな違いは、主に以下の3つ。

  1. 通信速度
  2. 遅延の少なさ
  3. 同時接続数

このどれをとっても、5G は 4G よりも、レベルアップしています。

これについては、このあと詳しく解説していきますね!

まずは、5G に至るまでの歴史から、順にみていきましょう。

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5Gに至るまでの移動通信システムの歴史

5Gに至るまでの移動通信システムの歴史

5G に至るまでに、移動通信システムは、一体どんな歴史を辿ってきたのでしょうか?

では早速、初代から見ていきましょう!

第一世代の「1G」

まず第一世代(1G)、つまり初代の移動通信システムは、1980年代に登場しました。

その頃の通信システムは、アナログ方式で、音声などにのみ対応するもの。

また、音声をそのままアナログの信号にして送受信していたため、盗聴などがされやすいという問題を抱えていました。

第二世代「2G」

次に登場したのが、デジタル通信を採用した、第二世代(2G)。

これは、1993年に登場しています。

デジタル方式になったことで、NTT ドコモ社の「i モード」などのサービスも、提供され始めました。

これにより、インターネットやメールなども、できるようになったわけですね!

第三世代の「3G」

2000年代に普及した第三世代(3G)では、移動通信システムの方式が、世界標準のものになりました。

また通信速度が、大幅に高速化したののも、この時期です。

具体的には、通信速度が 、2G と比較して60~200倍にも!

ちなみに 3G は、今でも利用されている規格です。

数年前までは、最も一般的に利用されていましたね!

第四世代の「4G」

2010年代に突入すると、現在で最も主流な第四世代(4G)が登場します。

4G は、3G よりも、さらに高速化された規格です。

その高速化により、スマホでゲームや動画視聴も、できるようになったわけですね!

第五世代の「5G」

さて、いよいよ 5G が登場してきました!

とはいっても、今主流の 4G の速度でも、速度不足を感じることはそうありませんよね?

ただ、通信システムでは、利用者の増加やコンテンツの大容量化が進んできています。

結果として、たくさんの通信を、同時になるべく速く処理することが求められているわけです。

それに対応するために 5G では、高速化・大容量化が行われることになりました。

では次から、5G の特徴を、詳しく見ていきましょう!

ミツオカミツオカ
たったの数十年で、ここまで変わると思うとは
…驚きですっ!
にゃんこ師匠にゃんこ師匠
ちなみに 4G の定義には、3.9G というものも含まれておるんじゃ。
これは、3G の技術を使用した「LTE」のことじゃな!

5G の主な3つの特徴

5G の主な3つの特徴

移動通信システムの歴史に触れてきたところで、5G の具体的な特徴も見ていきましょう。

これは、冒頭でお伝えした、4G との違いにもなります。

では早速、見ていきましょう!

高速大容量

今後は、動画サイトや配信サイトの高画質化などにより、さらに通信速度は求められています。

つまり、これからも要求される通信容量は、さらに増加していくと考えられるわけです。

ちなみに、5G での最大通信速度の目標は、なんと 20Gbps

4G と比較すると、約20倍もの速さにもなります。

5G の実現により、多くの通信量を消費するようなサービスを、Wi-Fi がない環境でも利用できるようになるのではないでしょうか。

高信頼かつ低遅延な通信

5G では、通信の信頼性が向上し、遅延が少なくなっています。

実は、ネットワーク上の通信は、パケットロスなどにより、完璧な通信ができないものとなっています。

しかし通信に漏れがあると、重要なデータの送受信が完了できなかったりと、様々な問題が起こります。

そこで 5G では、通信漏れが起こる可能性が、少なくなるような仕組みが用いられているわけです。

また、自分が送ったデータが、相手に届くまでの時間差(ラグ)も少なくなっています。

実際に遅延は、従来の10分の1になるとまで言われているのだとか!

これなら、「ビデオ通話」「ライブ配信」「オンラインゲーム」などの、リアルタイムな通信がさらに快適になりそうですね!

多数同時接続

利用者の増加によって、同時に多くのユーザーの通信を処理する必要があります。

そのために、基地局と端末の間の通信を工夫して、さらに効率化しているわけです。

これにより、1つの基地局に同時に接続できる台数は、今までのおよそ10倍

効果を実感することは、少ないかもしれませんが、5G において重要な特徴の1つとなっています。

ミツオカミツオカ
2倍とか3倍の世界じゃなくて、数十倍とは凄まじい…
にゃんこ師匠にゃんこ師匠
技術の進歩とは、本当に凄まじいな!

5Gで採用された技術

5Gで採用された技術

MassiveMIMO とビームフォーミング

5G では、通信に使う帯域幅の確保のため、高い周波数帯が用いられます。

これは、通信容量を増やすために、多くの帯域幅を確保する必要があるため。

ただ周波数が高くなると、その電波の特性で、広範囲に均等に電波を届けることが難しくなります。

そこで、多数のアンテナ素子を使うのです。

このとき、

  1. 電波を広範囲に届けるアンテナ技術の「MassiveMIMO」
  2. 同時に遠距離までピンポイントに電波を届ける「ビームフォーミング」

という技術を組み合わせて、データを送信します。

ちなみに、「ビームフォーミング」を使うことで、電波強度も向上できます。

これら技術によって、高周波数帯を利用でき、多くの帯域を使うこともできるようになったわけですね!

今までは、実現できなかったような高速化が、着実に実現されています。

エッジコンピューティング

エッジコンピューティングは、通信の信頼性を向上させ、遅延を減少させるための技術

端末とサーバーの物理的な距離を減らすことで、パケットロスや遅延を減らすことを実現しています。

とはいえ、全てのサーバーを端末の近くに置くことは、不可能ですよね?

なので、医療系サービスや自動運転といった、リアルタイムに確実な通信が要求される通信で、まず活用される予定です。

グラント・フリー

グラント・フリーは、基地局と端末間の通信を、効率化するための技術です。

この通信を効率化することで、同時に接続できる台数を、増やすことができます

かつては、端末と基地局が通信するときに、その時のみ有効な許可証を事前に発行する仕組みが用いられていました。

この許可証が「グラント」と言われていて、通信の確実性を UP させる役目もあったわけです。

この許可証を用いないのが、「グラント・フリー」というもの。

この方式なら、必要な通信を減らせて、多くの端末を同時処理しやすいようになるのだとか!

にゃんこ師匠にゃんこ師匠
通信の信頼性を失わないために、データの再送信を行う仕組みも、導入されておるようじゃぞ!
ミツオカミツオカ
多角的に課題に取り組んでくれているんですね!

さいごに

今回は「5G とは?」というところから、利用されている技術まで、一歩踏み込んで解説していきました。

一言で 5G といっても、背景にはいろんな歴史があり、多くの技術があったわけですね!

また、5G の実用化は、あらゆる可能性を秘めています。

これから登場してくるサービスが、一体どんなものになるのか、今から楽しみですね!

記事を書いた人

\ 5Gサイコー /
(株)ライトコードは、WEB・アプリ・ゲーム開発に強い「好きを仕事にするエンジニア集団」です。
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さいごの一言

にゃんこ師匠にゃんこ師匠
どうじゃったかな?
最近話題の 5G については。
ミツオカミツオカ
そうですね、わたしは…な…ん…だか…kan…
にゃんこ師匠にゃんこ師匠
ミツオカ!!
…なぜかミツオカが1G並みの遅さになっておる…!!
ミツオカミツオカ
…にゃんこし…しょう…きら…い…
にゃんこ師匠にゃんこ師匠
1Gになっても相変わらずじゃな

書いた人はこんな人

ライトコード社員ブログ
ライトコード社員ブログ
「好きなことを仕事にするエンジニア集団」の(株)ライトコードです!
ライトコードは、福岡本社、東京オフィスの2拠点で事業展開するIT企業です。
現在は、国内を代表する大手IT企業を取引先にもち、ITシステムの受託事業が中心。
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